I. Системы электроснабжения,

I. Системы электроснабжения,

1. Графики электрических нагрузок, назначение, способы получения. Основные характеристики суточного и годового графиков.

2. Безразмерные показатели графиков нагрузок (на примере суточного).

3. Понятия расчетной нагрузки и максимума средней нагрузки на оптимальном интервале осреднения.

4. Методы определения расчетных нагрузок, область применения.

5. Метод коэффициента расчетной нагрузки.

6. Трансформаторные подстанции цехов промышленных предприятий: типы, места расположения, количество и мощность трансформаторов.

7. Схемы внешнего электроснабжения промышленных предприятий (ГПП, ГРП, глубокий ввод и т.д.). Выбор места расположения ГПП. Схемы электрических соединений ГПП без выключателей.

8. Схемы внутреннего электроснабжения (магистральные, радиальные), конструктивное выполнение, область применения.

9. Выбор и проверка сечений проводов и кабелей выше 1000 В.

10. Реактивная мощность в системах электроснабжения. Явления, связанные с ее передачей.

11. Источники реактивной мощности и их технико-экономические хаарктеристики.

12. Мероприятия по снижению потребления реактивной мощности, не требующие применения специальных устройств и целесообразные во всех случаях.

13. Конденсаторы, как источники реактивной мощности, их достоинства и недостатки. Схемы включения и защиты конденсаторных установок. Разряд конденсаторов.

14. Самозапуск электродвигателей. Особенности самозапуска. Выбег электродвигателей.

15. Условия самозапуска асинхронных двигателей. Обеспечение самозапуска.

16. Основные способы самозапуска синхронных двигателей. Обеспечение самозапуска.

17. Системы электроснабжения с изолированной нейтралью.

18. Системы электроснабжения с глухозаземленной нейтралью.

19. Тарифы на электрическую энергию.

 

II. Электротехнологические установки и освещение,

1. Рациональная эксплуатация печей сопротивления.

2. Индукционные тигельные печи.

3. Основные требования к источникам питания сварочной дуги.

4. Методы расчета освещения (светотехническая часть).

III. Изоляция и перенапряжения,

1. Молниезащита ОРУ подстанций.

2. Молниезащита зданий и сооружений.

3. Конструкция разрядников.

 

IV. Релейная защита и автоматика,

1. Релейная защита силовых трансформаторов 6-10/0,4 кВ.

2. Защита при однофазных замыканиях на землю в сетях 6-10 кВ.

3. АВР на подстанциях 6-10 кВ.

4. Токовые защиты. Общий принцип работы МТЗ и токовой отсечки.

 

V. Внутрицеховое электроснабжение,

1. Выбор сечений проводников осветительной сети. Схемы сетей освещения.

2. Расчет однофазных и пиковых нагрузок.

3. Расчет токов КЗ в электроустановках до 1000 В.

4. Аварийное освещение и схемы аварийного освещения.

5. Выбор предохранителей и автоматических выключателей.

 

VI. Монтаж, эксплуатация, ремонт,

1.Методы соединения и оконцевания жил проводов и кабелей.

2.Прокладка кабелей в траншеях. Условия сближения и пересечения кабельных линий между собой и инженерными сооружениями.

3.Методы определения повреждений в кабельных линиях.

4.Показатели качества трансформаторного масла при сокращенном анализе. Периодичность проверки масла в трансформаторах.

5.Особенности выполнения электропроводок во взрывоопасных зонах.

 

VIII. Подстанции системы электроснабжения,

1. Способы гашения дуги переменного тока высокого напряжения.

2. Классификация контактов высоковольтных выключателей. Конструкция дугогасительных камер.

3. Основные разновидности высоковольтных выключателей, их сравнительный анализ.

4. Измерительные трансформаторы: назначение, режимы работы, классы точности.

5. Назначение секционного, обходного и шиносоединительного выключателя в схемах РУ высокого напряжения.

6. Методы ограничения токов короткого замыкания, реакторы.

7. Подстанции упрощенного типа. Назначение отделителей, короткозамыкателей, разъединителей, заземляющих ножей.

8. Собственные нужды п/ст.

IX. Электромагнитная совместимость,

1.Влияние отклонения напряжения на работу приемников электрической энергии. Технические характеристики приемников электроэнергии по напряжению.

2. Определение допустимого вклада потребителей в уровень ПКЭ в точке общего присоединения.

3. Основные средства регулирования и изменения напряжения в электрических сетях (РПН, ПБВ, ЛР, ограничители напряжения).

4. Дополнительные средства регулирования и изменения напряжения в электрических сетях (СД, БК).

5. Способы и средства уменьшения колебаний (размаха изменения) напряжения в электрических сетях.

6. Способы и средства уменьшения высших гармоник тока и напряжения. Источники высших гармоник в системах электроснабжения.

7. Способы и средства уменьшения несимметрии в электрических сетях.

8. Нормы ГОСТ 13109-97 на качество электроэнергии.

X. Надежность эл.сн.,

1. Выбор схем электроснабжения с учетом надежности для потребителей I и II категорий.

2. Практические рекомендации по обеспечению надежности систем электроснабжения.

3. Модель гибели элемента.

4. Показатели надежности электроэнергетического оборудования.

 

XI. АСУ электроснабжения,

1. Цели и задачи создания систем учета энергоресурсов.

2. Экономическая эффективность АСКУЭ промышленных предприятий (составляющие энергопотребления предприятий).

3. Варианты организации и построения АСКУЭ.

4. Использование микропроцессорных счетчиков электроэнергии.

5. Микропроцессорный счетчик электроэнергии Альфа-Плюс.

Метод расчетного коэффициента нагрузки.

Источники реактивной мощности и их технико-экономические характеристики.

Источником реактивной мощности - является любой элемент, у которого ток опережает напряжение.

Основным ИРМ являются генераторы.

На предприятиях в качестве ИРМ используют средства компенсации реакт. мощ-ти: СД и БК.

Технические характеристики:

СД: за счет изменения тока возбуждения можно плавно изменять генерацию Q (или потребление) в достаточно широких пределах. Потребление – в режиме недовозбуждения. СМ обладает хорошими статическими характеристиками Q=f(U) при медленном изменении U.

При аварии уменьшают U и в СМ происходит форсировка возбуждения, которая приводит к > генерации Q, СМ менее чувствительны к несинусоидальности U.

БК: Нет вращающихся частей, => простота эксплуатации и обслуживания, бесшумность в работе; невысокая удельная стоимость, недефицитность материалов.

Недостатки: не позволяют плавно регулировать Q; обладает отрицательным регулирующим эффектом; достаточно высокая чувствительность к U и I высших гармоник; высокая пожароопасность (маслонаполненные БК).

Экономические характеристики: определяются удельными затратами на выработку 1квар. Чем мощнее СМ, тем меньше потери в якорной цепи, < удельные затраты (затраты на генерацию у СД больше в 20 раз, чем у СГенераторов).

Потери активной мощности на выработку Q у БК значительно меньше, чем у СД. Но у СД мощностью порядка 1000кВт затраты на выработку Q выравниваются с БК.

Чем > мощность СД, тем они экономнее.

 

 

Условия самозапуска асинхронных двигателей. Обеспечение самозапуска.

Условия самозапуска:

1. Момент дв-ля к моменту подачи напряжения должен быть достаточным, чтобы дв-ль развернулся до номинальной частоты: М_ДВ≥1,1М_СОПР.

2. Температура обмоток ЭД д.б. не больше допустимой.

Находится момент СЗ. Величина момента зависит от величины напряжения на зажимах двигателя.

1. Определяется скорость до, которой выбежит двигатель.

2. Определяется сопротивление двигателя и внешней цепи.

3. Определяется напряжение, которое будет на двигателе при повторной его подаче.

4. Опред-тся момент двигателя (остаточный).

5. Определяется время СЗ двигателя (разгон до номинальной частоты).

6. Опред-ся дополнительный нагрев дв-ля В результате СЗ.

 

Тарифы на эл. энергию.

Тарифы предназначены для расчет потребителей с эн. системой для покрытия затрат на:

- производство, передачу и распределение э/э потребителям;

- общесистемные затраты на обеспечение надежности эл. снабжения;

- поддержание резервных мощностей;

- амортизацию и замену ОФ;

- мероприятия по регулированию графика нагрузки.

Большая часть затрат идет на топливную составляющую (около 50 %), отчисления на амортизацию (1/4), ремонтные материалы, стоимость потерь э/э.

Требования к тарифам:

1. Должны отражать все виды затрат,

2. Должны способствовать снижению общих народнохозяйственных затрат.

3. Должны быть дифференцированы по времени суток, дням недели, сезонам.

4. Должны дифференцироваться по регионам.

5. стимулировать потребителей (снижать нагрузку в часы пик и повышать ее в часы начных провалов.

6. Должны быть ясные по своей цели.

7. Должны обеспечивать простоту измерения и расчетов с потребителями.

Основные виды тарифов:

1. Тариф по счетчику эл. энергии: П=Э∙b;

Э – количество э/э, b – ставка за 1 квтч.

Разновидности: - прямой:

- ступенчатый: вводится насколько прямых тарифных ставок, каждая из которых определена для определенного потребления.

2. Двухставочный тариф с основной ставкой за присоединенную мощность:

3. Двухставочный тариф с оплатой максимальной нагрузки:

4. Двухставочный тариф с основной ставкой за мощность, участвующую в максимуме эн. системы:

Данные тариф предусматривает дифференциацию платы со сниженной ставкой за э/э, потребленную в часы ночных провалах нагрузки:

- в ночное время.

5. Одноставочный, дифференцируемый по времени суток, дням недели, сезонам года, необходимы двух или трех ставочные счетчики, но они проще чем счетчики с фиксацией максимума. Способствует снижению расхода э/э путем выравнивания графика нагрузки.

6. Тариф предусматривает дифференциацию по регионам.

 

Конструкция разрядников.

Разрядник – устройство, обеспечивающее защиту изоляции от перенапряжения и гашение дуги сопровождающего тока в течение короткого времени. Существует несколько типов разрядников: трубчатые, вентильные, длинноискровые разрядники, ОПН, У них разные способы гашения дуги. В трубчатых разрядниках дуга гаснет за счет интенсивного продольного дутья; вентильных – благодаряуменьшению тока с помощью сопротивления, которое включается последовательно с искровым промежутком.

В настоящее время при монтаже новых подстанций трубчатые разрядники и вентильные разрядники не используются т.к. они устарели физически и марально.

АВР на подстанциях 6-10 кВ.

Бесперебойность эл. снабжения может быть обеспечена, если потребитель подключен к источнику питания двумя линиями или двумя тран-рами. При этом возможны два случая: - источники работают раздельно – каждый на часть нагрузки потребителя, например на отдельную секцию шин п/ст; - потребитель нормально питается от рабочего, а др. источник находится в резерве. В первом случае при нарушение эл. снабжения на части потребителей, напряжение восстанавливается действием АВР, включающим разомкнутый секционный выключатель на шинах п/ст. Питание потребителя при этом переводится на одну линию или на один тр-р. Во втором случае резервный источник питания включается только после отключения раб. источника; оборудование используется в этом случае хуже. АВР предусматривается для всех ответственных потребителей, поэтому для потребителей I категории АВР яв-ся обязательным. При наличии АВР время перерыва эл. снаб. зачастую опред-ся лишь временем включением выключателя источника резервного питания (0,3-0,8 с).

Пуск в действие АВР может осуществляться реле минимального напряжения, контролирующем напряжение на отдельных секциях шин. Схемы пускового органа миним-го напряжения м. б. выполнены на: - двух реле времени; - одном реле времени (начинает действовать только при одновременном исчезновении напряжения во всех трёх фазах); - с применением блокировки от нарушения в цепях напряжения используя реле миним. тока; - на дополнительном пусковом органе реле понижения частоты (при питании от шин с большим числом СД и АД).

Основные требования к АВР: - должна приходить в действие в случае исчезновения напряжения на шинах потребителей по любой причине; - для уменьшения времени перерыва эл. снабжений, включения резервного ИП должно производится как можно быстрее, сразу после отключения рабочего ИП; - действия АВР д. б. однократным, чтобы исключить включение резервного ИП на неустранившееся КЗ; - АВР не должно приходить в действие до отключения выключателя рабочего ИП; - должно предусматриваться ускорение защиты резервного ИП для ускорения отключения резервного ИП. Это особенно важно, когда от резервного ИП питаются др. потребители.

Аварийное освещение.

Разделяется на освещение безопасности и эвакуационное. Освещение безопасности предназначено для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения, должно установливаться в помещениях, в которых внезапное отключение рабочего освещения может привести к тяжелым последствиям для людей и тех.оборудования. Освещенность на рабочей поверхности должна быть не менее 5% от освещенности установл. дляраб.освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и 1 лк на территории. При этом создавать освещенность более 30 лк (при разрядных лампах) и 10 лк (при лампах накаливания)

Эвакуационное освещение предусматривается по основным проходам и лестницам производственных помещений, в которых может одновременно находится 20 и более человек, а выход людей из помещения связан с опасностью травматизма из-за продолжения работы производственного оборудования. Эвакуационное освещение должно обеспечивать освещённость не менее 0,5 лк на полу основных проходов и на ступенях лестниц, и 0,2 на территории.

Светильники рабочего освещения и безопасности должны питаться от независимых источников.

Светильники эвакуационного освещения, в зданиях с естественным освещением и общественных зданиях должны присоединяться к сети, не связанной с сетью рабочего освещения, начиная от щита п/ст. В зданиях, имеющих несколько этажей, щитки рабочего освещения обычно устанавливают на каждом этаже. Аварийное освещение нескольких этажей может питать один щиток.

Гашение дуги.

1) Газовое дутьё (продольное и поперечное)

Наиболее эффективно в масляных выключателях, воздушных и газовых. При возникновении дуги выделяется газ, резко увеличивается давление и газ вместе с маслом уносятся через узкую щель, увеличивая дугу. Дуга успешно деионизируется благодаря диффузии.

2)Гашение в узкой щели. если дуга горит в узкой щели, образованной дугогасительным материалом, то благодаря соприкосновению с этими поверхностями происходит интенсивное охлаждение. Дуга затягивается в щель магнитным полем.

3) Разделение дуги на короткие дуги осуществляется с помощью дугогасительнойрешетки. Она состоит из ряда медных или стальных пластин. Особенности движения дуги в решетке:

не одинаковая скорость движения в промежутках.

Затягивание дуги в решетку приводит к резкому увеличению сопротивления дуги, быстрому поглощению энергии магнитного поля цепи.

4)Использование газов с сильно выраженными электроотрицательными свойствами. Создает высокую скорость деионизации.

5) Магнитное дутьё. Создавая радиальное и параллельное магнитное поле можно заставить дугу вращаться в пространстве между электродами. Используются 2 кольцевых магнита. Дуга охлаждается и деионизируется при вращении.

6)Вакуумноедугогашение. Вакуум обладает высокой эл. прочностью, благодаря чему дуга гасится при первом переходе через 0.

 

Лампы накаливания

 

а) световой поток б)КПД

в) мощность лампы г)срок службы

Лампы ДРЛ

±5 % влияния не оказывает

При снижении напряжения> 5% лампы плохо загораются и быстро выходят из строя.При повышении давления паров ртути – срок службы снижаетсяю.Влияние на световой поток

А.Д.

а) дополнительные потери ΔР в А.Д. малы и ими можно пренебречь.

б) потери реактивной мощности

-мощность намагничивания;

- мощность рассеяния.;

→ ; →

в) влияние на скорость вращения n

снижениеU приводит к снижению n незначительно

4. Электролизеры.

Мощные применяются для получения алюминия

↓U → ↓ производительности электролизёра

↑U → увеличение расхода ЭЭ на выпуск единицы продукции.

5. Электротермические установки.

↑U→ ускоренный износ электродов

↓U → увеличение времени нагрева отжига, т.е. снижение производительности.

Дополнительные средства регулирования и изменения напряжения в электрических сетях (СД, КБ).

1. Поперечная компенсация.

При передаче напряжения возникают потери напряжения.

.

Установка КБ – параллельная установка компенсации:

.

За счет КБ уменьшается потери напряжения. Не допускается , т.к. будет отрицательной, возникает перекомпенсация, что приведет к лишней реактивной мощности.

2. Продольная компенсация.

Емкостное сопротивление батареи (-Х_с) складывается с индуктивным сопротивлением линии (Х). Полная компенсация (Х=Х_с) недопустима, что может привести к резкому скачку тока к.з. Применяют редко.

3. СД.

Каждый установленный на предприятии СД является источником Q, следовательно с его помощью можно регулировать U аналогично устройствам поперечной компенсации.

Изменяя ток возбуждения можно регулировать генерацию Q (изменяется величина Q, протекающей по сети, а следовательно величина U у потребителей.

СД имеют значительно большие относительные потери на 1 кВАр вырабатываемой Q по сравнению с конденсаторами. В тоже время, если СД уже установлен на ПП по условиям технологии, их следует в первую очередь полностю использовать для компенсации Q.

 

 

Импульс напряжения

Импульс напряжения характеризуется показателем импульсного напряжения.

Значения импульсных напряжений в приложении.

Временное перенапряжение

Временное перенапряжение характеризуется показателем коэффициента временного перенапряжения.

Значения коэффициентов временных перенапряжений, приведены в приложении Д.

 

Кат. Надежности

Рекомендуются 1 тр-ные п/ст, резерв отсутствует, питание по одной линии, сетевая автоматика отсутствует.

Кат. Надежности

Необходим резервный источник питания с ручным подключением, применение сетевой автоматики не оправдано, п/ст как правило 2 тр-ные, допускается 1 тр-ная п/ст при наличии складского резерва, питание как правило по двум линиям, ВЛ – на 2- цепных опорах (допускается 1- цепные)

Модель гибели элемента

-Это интенсивность отказов во времени

λ – интенсивность отказов (ед. в год)

1 участок – приработка элемента

2 участок – нормальная работа (самый продолжительный)

3 участок – участок гибели элемента (износ)

На 1 участке λ высокая – (некачественные детали, сборка). На 2 участке λ постоянна, но это лишь теоретическое допущение, вероятность отказов - закон Вейбула. На 3 участке старение элемента (изнашивание его частей)

На 1 и 3 участках λ изменяется по экспоненциальному закону.

Эта модель характерна как для живой, так и для неживой природы.

 

Варианты организации и построения АСКУЭ

1. Организация АСКУЭ с проведением опроса счётчиков через оптический порт. Это наиболее простой вариант организации АСКУЭ. Счётчики не объединены между собой. Между счётчиками и центром сбора данных нет связи. Все счётчики опрашиваются последовательно при обходе счётчиков оператором. Опрос производится через оптический порт с помощью программы размещенной на переносном компьютере, которая формирует файл результатов опроса.

2. Организация АСКУЭ с проведением опроса счётчиков переносным компьютером через преобразователь интерфейсов, мультиплексор или модем. Счётчики, объединенные общей шиной RS-485, или по интерфейсу "токовая петля" на мультиплексор (типа МПР-16), или устройством сбора и подготовки данных (УСПД) могут располагаться в различных распределительных устройствах и опрашиваться один или несколько раз в месяц с помощью программы размещенной на переносном компьютере, которая формирует файл результатов опроса.

3. Организация АСКУЭ с проведением автоматического опроса счётчиков локальным центром сбора и обработки данных.

Счётчики постоянно связаны с центром сбора данных прямыми каналами связи и опрашиваются в соответствии с заданным расписанием опроса. Первичная информация со счётчиков записывается в БД. Синхронизация времени счётчиков происходит в процессе опроса со временем компьютера центра сбора данных.

 

 

Индикация параметров сети

Под индикацией понимается возможность счетчика АЛЬФАПлюс измерять фазные параметры, такие как напряжение, ток, мощности, коэффициент мощности, коэффициент несинусоидальности‚ коэффициент гармоник. Часть из этих параметров отображаются на дисплее счетчика, помогая оценить состояние электроснабжения и влияние нагрузки на работу оборудования. Кроме того, перечисленные выше параметры можно передавать по цифровому интерфейсу (ИРПС или RS485) на пульт оператора.

Назначение

Многофункциональные трехфазные счетчики АЛЬФАПлюс предназначены для: многотарифного учета активной и реактивной энергии в двух направлениях; использования в автоматизированных системах контроля и учета электроэнергии; использования в качестве приборов для контроля за параметрами качества электроэнергии а также как устройства‚ сигнализирующего о выходе параметров качества электроэнергии за пределы установленных порогов.

 

Краткий обзор технических характеристик счетчика АЛЬФА Плюс.

 

Диапазон измерения токов	5мА-10А
Максимальный ток	200 А в течение 0,5с
Рабочее напряжение	100, 220, 380 В
Рабочий диапазон температур	-40 + 60oС
Класс точности	0,2S 0,5S
Мощность потребления питанием	3,6ВА
Скорости обмена по цифровому интерфейсу	300, 1200, 2400, 4800, 9600 бод
Гарантийный срок эксплуатации	3 года
Срок службы	30 лет
Межповерочный интервал	8 лет

I. Системы электроснабжения,

1. Графики электрических нагрузок, назначение, способы получения. Основные характеристики суточного и годового графиков.

2. Безразмерные показатели графиков нагрузок (на примере суточного).

3. Понятия расчетной нагрузки и максимума средней нагрузки на оптимальном интервале осреднения.

4. Методы определения расчетных нагрузок, область применения.

5. Метод коэффициента расчетной нагрузки.

6. Трансформаторные подстанции цехов промышленных предприятий: типы, места расположения, количество и мощность трансформаторов.

7. Схемы внешнего электроснабжения промышленных предприятий (ГПП, ГРП, глубокий ввод и т.д.). Выбор места расположения ГПП. Схемы электрических соединений ГПП без выключателей.

8. Схемы внутреннего электроснабжения (магистральные, радиальные), конструктивное выполнение, область применения.

9. Выбор и проверка сечений проводов и кабелей выше 1000 В.

10. Реактивная мощность в системах электроснабжения. Явления, связанные с ее передачей.

11. Источники реактивной мощности и их технико-экономические хаарктеристики.

12. Мероприятия по снижению потребления реактивной мощности, не требующие применения специальных устройств и целесообразные во всех случаях.

13. Конденсаторы, как источники реактивной мощности, их достоинства и недостатки. Схемы включения и защиты конденсаторных установок. Разряд конденсаторов.

14. Самозапуск электродвигателей. Особенности самозапуска. Выбег электродвигателей.

15. Условия самозапуска асинхронных двигателей. Обеспечение самозапуска.

16. Основные способы самозапуска синхронных двигателей. Обеспечение самозапуска.

17. Системы электроснабжения с изолированной нейтралью.

18. Системы электроснабжения с глухозаземленной нейтралью.

19. Тарифы на электрическую энергию.